精品解析：山东临沂第十八中学2025-2026学年高一下学期第二次调研物理试题

2025-2026高一下学期第二次调研物理试题 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向加速行驶。如图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 科学家利用量子纠缠原理研发出新型陀螺仪，该装置的核心部件是一个悬浮在真空腔内的碳环，通过激光场驱动以恒定转速旋转。已知碳环的直径为，转速为，下列说法正确的是（ ） A. 碳环转动的频率为 B. 碳环转动的周期为 C. 碳环转动的角速度为 D. 碳环边缘的线速度为 3. 如图所示，某钓鱼爱好者在收线过程中，将鱼沿水平直线从A点拉到B点。已知线与杆的交点O保持不动，O点与鱼之间的线始终拉直，线对鱼的拉力为F，水对鱼的阻力f水平向右。下列说法正确的是（ ） A. 若加速收线，鱼一定做加速直线运动 B. 若匀速收线，鱼一定做匀速直线运动 C. 若减速收线，鱼一定做减速直线运动 D. 无论怎样收线，F的水平分力始终大于f 4. 如图所示，空间有一置于水平地面上的正方体框架，从顶点沿不同方向平抛一小球（可视为质点）。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 落点在和点的小球，平抛的初速度相同 B. 落点在线段上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是 C. 运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同 D. 运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同 5. 四个小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B完全相同在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B所需的向心加速度大小相等 B. 小球A、B的线速度大小相等 C. 小球C、D所需的向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小一定相等 6. 如图所示，一斜面的倾角为θ，在P点以平行斜面向上、大小为v0的初速度将一小球抛出，小球恰好垂直落在斜面上。不计空气阻力，则小球落在斜面上时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，则（ ） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 8. 飞船发射入轨是一个复杂的过程。如图所示，发射飞船时先将飞船发射至近地轨道，在近地轨道的点调整速度进入转移轨道，在转移轨道上的远地点调整速度后进入目标轨道。不计飞船质量的变化，只考虑飞船所受的万有引力，已知引力常量为，地球质量为，近地圆轨道半径为，目标圆轨道半径为。下列说法正确的是（ ） A. 若飞船在转移轨道上运动经过点时的线速度为，则飞船在此轨道上经过点时的线速度等于 B. 飞船在目标轨道上运动经过点的加速度比在转移轨道上运动经过点的加速度大 C. 飞船在转移轨道与近地轨道上运动的周期之比为 D. 飞船在转移轨道上绕地球从点向点稳定运行过程中速度减小 二、多选题（每题4分，共16分。多选、错选0分，漏选2分） 9. 如图所示，两个套在一起的光滑漏斗固定，其内壁有质量相同的A、B两个小球，它们正在相同高度处做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ） A. A的角速度大于B的角速度 B. A的线速度大于B的线速度 C. A的向心加速度大于B的向心加速度 D. 漏斗壁对它们的支持力大小相同 10. 2025年11月25日神舟二十二号飞船发射并完成对接，仅用时，全面验证了中国航天的应急和救援能力。如图，飞船与天和核心舱对接的飞行轨道可简化为：飞船先在半径为的圆轨道Ⅰ上绕地球运行，在点通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运行，然后择机在点处与核心舱进行精准对接，最后与核心舱一起在半径为的圆轨道Ⅲ上绕地运行。忽略其它天体对飞船和核心舱的影响，下列正确的是（　　） A. 轨道Ⅰ上航天员绕地球飞行的速度大于 B. 飞船在轨道Ⅱ上运行时，点的速度比点速度大 C. 轨道Ⅲ上的航天员出舱作业时，航天员与飞船连接的钩索脱落，航天员将向远离地球的方向飞去 D. 若飞船在轨道Ⅰ上的运行周期为，则在轨道Ⅱ上从点运动到点所需时间为 11. 如图为运输沙子的装置示意图。沙子（视为质点）先由工人用铁铲静止地放到传送带最左侧，再经传送带输送至最右侧位置C点，然后水平抛出。至时刻t，水平地面上已有沙子堆成图中所示圆锥体，且圆锥体的底角达到最大值，沙堆底面直径左端D点恰好在转轮最高点C的正下方，此时水平抛出的沙子刚好落在圆锥顶端。已知传送带以的速度顺时针匀速转动，长度，传送带上面距地面的竖直高度，沙子与传送带之间的动摩擦因数为，沙子间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，圆锥体的体积（r为圆锥体底面半径，h为圆锥体高）。下列说法正确的是（　　） A. 沙子由静止经过后与传送带保持相对静止 B. 沙子从静止到水平抛出经历了 C. 在t时刻，地面上已堆成的沙子体积为 D. 若传送带速度可调，则水平抛出时沙子能获得的最大速度为 12. 如图所示，竖直平面内有一抛物线轨道，轨道方程为，将一质量为可视作质点的小球紧靠抛物线轨道以初速度水平抛出，抛出点位置离轴的竖直高度为，小球恰好可以落在抛物线轨道最低点的位置，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 增大小球的质量，而不改变抛出点位置和初速度大小，小球将不会落到抛物线轨道最低点 B. 小球的初速度大小为 C. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球都会落在抛物线轨道最低点位置 D. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球会落在抛物线轨道不同位置 三、实验题 13. 某兴趣小组为探究平抛运动的特点，做了如下几个实验： （1）图1中用象棋中的两枚棋子，一枚置于拇指与弯曲的食指之间，另一枚放于中指上，它们处于同一高度，如图1所示，食指弹击放于中指上的棋子使其水平飞出，同时拇指食指间的棋子被释放。由此实验可判断_____________ A. 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动的竖直分运动是自由落体 C. 降低手所在高度，两棋子不同时落地 （2）图3是利用图2装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是_____________。 A. 释放小球时初速度不为0 B. 释放小球的初始位置不同 C. 斜槽末端切线不水平 （3）图4为物体的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出（g取），由图可知，小球由a到b的时间与由b到c时间相等，小球平抛的初速度_____________（保留两位有效数字）；小球开始做平抛运动的位置坐标_____________。 14. 某小组用如图甲所示的装置探究了小滑块做圆周运动时，向心力与质量、转动半径、角速度大小之间的关系。直杆水平固定在竖直转轴上，一端套有小滑块，另一端竖直固定一挡光条，在水平直杆上固定一力传感器，用轻绳将滑块与力传感器水平相连，竖直转轴由电动机带动匀速旋转。 该小组利用实验所测数据，描点作出两条力传感器示数与小滑块转动角速度的平方的关系图像分别如图乙中、所示，则： （1）测得挡光条的宽度为，到竖直转轴的距离为，某次挡光条通过光电门时的挡光时间为，则该过程中小滑块绕竖直转轴转动的角速度大小为______（用所给物理量符号表示）； （2）由图像可知，在分别测量、两图像对应数据时，测时小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）测时小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力； （3）已知测量图像对应数据时所用小滑块的质量为200g，则由图像可知，测量图像对应数据时小滑块到竖直转轴的距离为______m（结果保留2位有效数字）。 四、解答题 15. 一种新型智能网球发球机可将网球从发球口沿水平面内任意方向击出，供运动员进行日常训练。如图所示，运动员将发球机置于网球场左侧底线AB的中点G处，发球口在G点正上方高度为2h的H点。球网两侧球场ABCF与FCDE均为边长l的正方形，I为DE中点，球网高度为h，网球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）若网球水平击出后恰好垂直击中球网，求发球速度v0与运动时间t。 （2）若发球方向可在水平面内任意调节，求能越过球网的最小初速度，以及能落在右侧球场内的最大初速度。 16. 宇宙中两颗靠得比较近的星球，只受到彼此之间的万有引力作用而相互绕转，称之为双星系统。如图甲所示，距离为L、质量均为m的星球A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，引力常量为G。 （1）求A、B做圆周运动的周期。 （2）如图乙所示，若A、B的轨道平面内有一颗卫星C，C到A、B的距离相等，卫星C与A、B一起绕O点做匀速圆周运动，忽略卫星对A、B的引力，求卫星离A、B的距离。 17. 如图所示，直角细支架竖直段AB粗糙、水平段BC光滑且均足够长，AB段、BC段各穿过一个质量1kg的小球a与b，a、b两球通过长1m的细线连接。支架以初始角速度绕AB段匀速转动，此时细线与竖直方向夹角为37°，两小球在支架上不滑动；现缓慢增大角速度至足够大，此后又缓慢减小至，，在此过程中小球a由静止缓慢上升至最高点后缓慢下滑。小球a与AB段间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。支架转动角速度从变化到过程中，求： （1）初始时刻，细线中的张力大小； （2）小球a上升的高度； （3）细线与竖直方向夹角的最大值（用三角函数表示）。 18. 如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时，若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，可认为货物运动轨迹经过收集箱上边沿时货物能落入收集箱，重力加速度。 （1）求货物到达圆弧最低点时的速度大小以及圆弧的半径； （2）要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026高一下学期第二次调研物理试题 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向加速行驶。如图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车从M点向N点加速行驶，汽车做曲线运动，所以合外力F的方向应指向曲线的内侧，且F和速度方向成锐角。 故选C。 2. 科学家利用量子纠缠原理研发出新型陀螺仪，该装置的核心部件是一个悬浮在真空腔内的碳环，通过激光场驱动以恒定转速旋转。已知碳环的直径为，转速为，下列说法正确的是（ ） A. 碳环转动的频率为 B. 碳环转动的周期为 C. 碳环转动的角速度为 D. 碳环边缘的线速度为 【答案】D 【解析】 【详解】已知碳环半径，转速，根据圆周运动各物理量的关系可知： A． 频率等于单位时间内转动的圈数，即，A错误； B．周期，B错误； C．角速度，C错误； D．线速度，D正确。 故选D。 3. 如图所示，某钓鱼爱好者在收线过程中，将鱼沿水平直线从A点拉到B点。已知线与杆的交点O保持不动，O点与鱼之间的线始终拉直，线对鱼的拉力为F，水对鱼的阻力f水平向右。下列说法正确的是（ ） A. 若加速收线，鱼一定做加速直线运动 B. 若匀速收线，鱼一定做匀速直线运动 C. 若减速收线，鱼一定做减速直线运动 D. 无论怎样收线，F的水平分力始终大于f 【答案】A 【解析】 【详解】A．设线与水面的夹角为，由题意可知 若加速收线，增大，增大，减小，则一定增大，A正确； B．若匀速收线，不变，增大，减小，则一定增大，B错误； CD．若减速收线，减小，增大，减小，则可能增大，可能减小，也可能不变，减小时，F的水平分力小于，C错误，D错误。 故选A。 4. 如图所示，空间有一置于水平地面上的正方体框架，从顶点沿不同方向平抛一小球（可视为质点）。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 落点在和点的小球，平抛的初速度相同 B. 落点在线段上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是 C. 运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同 D. 运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．由对称可知，落点在和点的小球，平抛的初速度大小相同，但方向不同，选项A错误； B．落点在线段上的小球，根据 可知时间相同，落到中点时水平位移最小为，落到或点时水平位移最大为l，根据x=v0t可知平抛初速度的最小值与最大值之比是，选项B错误； C．运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的位移的偏向角均为45°，因速度偏向角正切等于位移偏向角正切的2倍，可知速度偏向角相等，即速度方向都相同，选项C正确； D．运动轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向不相同，距离A1点越近的点速度偏向角越大，选项D错误。 故选C。 5. 四个小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B完全相同在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B所需的向心加速度大小相等 B. 小球A、B的线速度大小相等 C. 小球C、D所需的向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小一定相等 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设绳与竖直方向的夹角为，绳长为，小球的质量为m，则对做圆锥摆运动的小球进行受力分析，如图所示： 小球在水平面内做匀速圆周运动，则由合外力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得小球做匀速圆周运动的加速度大小为 由于连接小球A、B的绳与竖直方向的夹角不相等，所以小球A、B所需的向心加速度大小不相等；同理可知，由于连接小球C、D的绳与竖直方向的夹角相等，所以小球C、D所需的向心加速度大小相等，故A错误，C正确； B．设小球A、B与悬点间的竖直高度为h，则根据可得，小球做匀速圆周运动的线速度大小为 由于连接小球A、B的绳与竖直方向的夹角不相等，所以小球A、B的线速度大小不相等，故B错误； D．设绳的拉力为，由于做圆锥摆运动的小球在竖直方向受力平衡，则有 解得 虽然连接小球C、D的绳与竖直方向的夹角相等，但由于不知道两球的质量关系，所以不能确定小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小是否相等，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一斜面的倾角为θ，在P点以平行斜面向上、大小为v0的初速度将一小球抛出，小球恰好垂直落在斜面上。不计空气阻力，则小球落在斜面上时的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球沿斜面方向的加速度为 垂直斜面方向的加速度为 由于小球恰好垂直落在斜面上，即沿斜面方向的速度为零，则运动时间为 所以小球落在斜面上时的速度等于垂直于斜面方向的速度，即 故选A。 7. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，则（ ） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．初始状态时，小球受重力、拉力和圆环弹力的作用，当圆环以角速度ω匀速转动时，由正交分解可知 水平方向有 竖直方向有 解得 ， 当时，圆环对小球的弹力 当时，细绳拉力 可见小球不是一定受三个力作用的。故A、C错误，B正确； D．由以上可知，小球做圆周运动的向心力是由和的合力来提供的，当较小时，所需向心力也较小，则和方向相反，由于绳上只要有拉力，拉力方向就不变，始终沿绳指向，故弹力方向应沿半径向外；当时，恰好为圆周运动提供向心力，此时，弹力正好为零。若继续增大，所需向心力也要继续增大，则和方向相同，即弹力方向应沿半径向内。若再进一步增大，小球就要上滑。因此，当 ，小球不滑动。 ，支持力沿半径向外； ，支持力沿半径向内。故B正确。 故选B。 8. 飞船发射入轨是一个复杂的过程。如图所示，发射飞船时先将飞船发射至近地轨道，在近地轨道的点调整速度进入转移轨道，在转移轨道上的远地点调整速度后进入目标轨道。不计飞船质量的变化，只考虑飞船所受的万有引力，已知引力常量为，地球质量为，近地圆轨道半径为，目标圆轨道半径为。下列说法正确的是（ ） A. 若飞船在转移轨道上运动经过点时的线速度为，则飞船在此轨道上经过点时的线速度等于 B. 飞船在目标轨道上运动经过点的加速度比在转移轨道上运动经过点的加速度大 C. 飞船在转移轨道与近地轨道上运动的周期之比为 D. 飞船在转移轨道上绕地球从点向点稳定运行过程中速度减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，飞船在转移轨道上运动时，近地点和远地点的速度与半径满足 解得，故A错误； B．根据牛顿第二定律和万有引力定律有 解得 飞船在目标轨道和转移轨道经过点时，与地球的距离均为，因此加速度大小相等，故B错误； C．根据开普勒第三定律 近地轨道的半径为，转移轨道的半长轴为 则有 则飞船在转移轨道与近地轨道上运动的周期之比为，故C正确； D．飞船在转移轨道上从远地点向近地点运动过程中，万有引力做正功，飞船动能增加，速度增大，故D错误。 故选C。 二、多选题（每题4分，共16分。多选、错选0分，漏选2分） 9. 如图所示，两个套在一起的光滑漏斗固定，其内壁有质量相同的A、B两个小球，它们正在相同高度处做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ） A. A的角速度大于B的角速度 B. A的线速度大于B的线速度 C. A的向心加速度大于B的向心加速度 D. 漏斗壁对它们的支持力大小相同 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．小球的受力分析，如图所示 小球受重力、漏斗的支持力，竖直方向合力为零，则有 水平方向合力提供匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律，则有 联立解得 其中 则有， 则它们的角速度不等，A的角速度大，线速度相等，故A正确，B错误； C．向心加速度，则A球的加速度大，故C正确； D．支持力，则A球受到的支持力大，故D错误。 故选AC。 10. 2025年11月25日神舟二十二号飞船发射并完成对接，仅用时，全面验证了中国航天的应急和救援能力。如图，飞船与天和核心舱对接的飞行轨道可简化为：飞船先在半径为的圆轨道Ⅰ上绕地球运行，在点通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运行，然后择机在点处与核心舱进行精准对接，最后与核心舱一起在半径为的圆轨道Ⅲ上绕地运行。忽略其它天体对飞船和核心舱的影响，下列正确的是（　　） A. 轨道Ⅰ上航天员绕地球飞行的速度大于 B. 飞船在轨道Ⅱ上运行时，点的速度比点速度大 C. 轨道Ⅲ上的航天员出舱作业时，航天员与飞船连接的钩索脱落，航天员将向远离地球的方向飞去 D. 若飞船在轨道Ⅰ上的运行周期为，则在轨道Ⅱ上从点运动到点所需时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．是近地卫星的环绕速度，也是所有卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度。轨道Ⅰ的半径大于地球半径，因此其运行速度一定小于，A错误； B．根据开普勒第二定律，卫星在椭圆轨道上运行时，与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等。因此，在近地点（Q 点）的速度大于远地点（P 点）的速度，B正确； C．航天员出舱时，与飞船具有相同的速度，做匀速圆周运动，万有引力恰好提供向心力。钩索脱落后，航天员受力情况不变，仍将沿原轨道与飞船一起运动，不会向远离地球的方向飞去，C错误； D．轨道Ⅱ的半长轴， 根据开普勒第三定律 从Q点到P点的时间是轨道Ⅱ周期的一半 解得，D正确。 故选BD。 11. 如图为运输沙子的装置示意图。沙子（视为质点）先由工人用铁铲静止地放到传送带最左侧，再经传送带输送至最右侧位置C点，然后水平抛出。至时刻t，水平地面上已有沙子堆成图中所示圆锥体，且圆锥体的底角达到最大值，沙堆底面直径左端D点恰好在转轮最高点C的正下方，此时水平抛出的沙子刚好落在圆锥顶端。已知传送带以的速度顺时针匀速转动，长度，传送带上面距地面的竖直高度，沙子与传送带之间的动摩擦因数为，沙子间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，圆锥体的体积（r为圆锥体底面半径，h为圆锥体高）。下列说法正确的是（　　） A. 沙子由静止经过后与传送带保持相对静止 B. 沙子从静止到水平抛出经历了 C. 在t时刻，地面上已堆成的沙子体积为 D. 若传送带速度可调，则水平抛出时沙子能获得的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．沙子与传送带之间的动摩擦因数为，有 可得 当沙子加速到传送带速度时，有 可得 此时沙子位移为 传送带长度，可知沙子之后做匀速直线运动，匀速时间为 可得沙子从静止到水平抛出经历了，故A正确，B错误； C．在t时刻，水平地面上已有沙子堆成图中所示圆锥体，且圆锥体的底角达到最大值，设圆锥面与底面的夹角为，半径为，则 可得 可得，圆锥体的高度为。水平抛出的沙子刚好落在圆锥顶端，设平抛的竖直位移为，有，， 可得 圆锥体的体积，联立可得，故C正确； D．若沙子一直在传送带上加速，离开传送带时有 解得沙子能获得的最大速度，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，竖直平面内有一抛物线轨道，轨道方程为，将一质量为可视作质点的小球紧靠抛物线轨道以初速度水平抛出，抛出点位置离轴的竖直高度为，小球恰好可以落在抛物线轨道最低点的位置，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ） A. 增大小球的质量，而不改变抛出点位置和初速度大小，小球将不会落到抛物线轨道最低点 B. 小球的初速度大小为 C. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球都会落在抛物线轨道最低点位置 D. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球会落在抛物线轨道不同位置 【答案】BC 【解析】 【详解】A．平抛运动轨迹与质量m无关，仅由初速度和抛出位置决定。增大小球质量，不改变运动轨迹，小球仍会落到抛物线轨道最低点，故A错误； B．根据题意可知当时，根据平抛运动规律可得， 联立解得，故B正确； CD．设抛物线左支上任意一点的坐标为，其中，且满足，从该点水平抛出时，竖直方向有 解得 水平方向位移为 故小球末位置横坐标为 即小球会落到原点O，故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题 13. 某兴趣小组为探究平抛运动的特点，做了如下几个实验： （1）图1中用象棋中的两枚棋子，一枚置于拇指与弯曲的食指之间，另一枚放于中指上，它们处于同一高度，如图1所示，食指弹击放于中指上的棋子使其水平飞出，同时拇指食指间的棋子被释放。由此实验可判断_____________ A. 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B. 平抛运动的竖直分运动是自由落体 C. 降低手所在高度，两棋子不同时落地 （2）图3是利用图2装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是_____________。 A. 释放小球时初速度不为0 B. 释放小球的初始位置不同 C. 斜槽末端切线不水平 （3）图4为物体的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出（g取），由图可知，小球由a到b的时间与由b到c时间相等，小球平抛的初速度_____________（保留两位有效数字）；小球开始做平抛运动的位置坐标_____________。 【答案】（1）B （2）C （3） ①. 2.0 ②. 【解析】 【小问1详解】 AB．由于两枚棋子从同一高度同时释放，一枚棋子做自由落体运动，另一枚棋子做平抛运动，只要两枚棋子同时落地，即可验证平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故A错误，B正确； C．只要两枚棋子在同一高度，同时释放，它们就必然同时落地，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 C．由图可知小球做斜抛运动，则斜槽末端切线不水平，故C正确； A．释放小球时初速度不为0，不会使物体斜抛出去，故A错误； B．释放小球的初始位置不同，从斜槽末端飞出的速度不同，不会使物体斜抛出去，故B错误。 故选C。 【小问3详解】 根据逐差法求加速度有 解得 水平方向做匀速直线运动，有 b点的竖直分速度 在竖直方向小球做自由落体运动，有 代入数据得 则小球开始做平抛运动的位置坐标 由计算出小球运动到b点的时间 则水平方向运动的距离 故小球开始做平抛运动的位置坐标 14. 某小组用如图甲所示的装置探究了小滑块做圆周运动时，向心力与质量、转动半径、角速度大小之间的关系。直杆水平固定在竖直转轴上，一端套有小滑块，另一端竖直固定一挡光条，在水平直杆上固定一力传感器，用轻绳将滑块与力传感器水平相连，竖直转轴由电动机带动匀速旋转。 该小组利用实验所测数据，描点作出两条力传感器示数与小滑块转动角速度的平方的关系图像分别如图乙中、所示，则： （1）测得挡光条的宽度为，到竖直转轴的距离为，某次挡光条通过光电门时的挡光时间为，则该过程中小滑块绕竖直转轴转动的角速度大小为______（用所给物理量符号表示）； （2）由图像可知，在分别测量、两图像对应数据时，测时小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）测时小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力； （3）已知测量图像对应数据时所用小滑块的质量为200g，则由图像可知，测量图像对应数据时小滑块到竖直转轴的距离为______m（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2）小于 （3）0.14 【解析】 【小问1详解】 挡光条通过光电门时速度大小为 根据可得该过程中小滑块绕竖直转轴转动的角速度大小为 【小问2详解】 对小滑块由牛顿第二定律 化简可得 将图像中图线延长，纵截距，则由图可知 故测时小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力小于测时小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力。 【小问3详解】 对小滑块由牛顿第二定律 化简可得 将图像中坐标、代入联立解得 四、解答题 15. 一种新型智能网球发球机可将网球从发球口沿水平面内任意方向击出，供运动员进行日常训练。如图所示，运动员将发球机置于网球场左侧底线AB的中点G处，发球口在G点正上方高度为2h的H点。球网两侧球场ABCF与FCDE均为边长l的正方形，I为DE中点，球网高度为h，网球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g。 （1）若网球水平击出后恰好垂直击中球网，求发球速度v0与运动时间t。 （2）若发球方向可在水平面内任意调节，求能越过球网的最小初速度，以及能落在右侧球场内的最大初速度。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 网球水平击出后恰好垂直击中球网，则竖直方向下落高度 且有 解得 水平方向有 解得 【小问2详解】 恰好过网有， 解得 恰好落底线有 右侧球场内离G最远点为D或E顶点，G到该点的水平距离 且有 解得 16. 宇宙中两颗靠得比较近的星球，只受到彼此之间的万有引力作用而相互绕转，称之为双星系统。如图甲所示，距离为L、质量均为m的星球A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，引力常量为G。 （1）求A、B做圆周运动的周期。 （2）如图乙所示，若A、B的轨道平面内有一颗卫星C，C到A、B的距离相等，卫星C与A、B一起绕O点做匀速圆周运动，忽略卫星对A、B的引力，求卫星离A、B的距离。 【答案】（1） （2）L 【解析】 【小问1详解】 A、B所受万有引力提供向心力，由牛顿第二定律，可得 其中 解得 【小问2详解】 画出C的受力图如图所示， 设卫星与A、B的距离均为r，由图可得 解得r=L 17. 如图所示，直角细支架竖直段AB粗糙、水平段BC光滑且均足够长，AB段、BC段各穿过一个质量1kg的小球a与b，a、b两球通过长1m的细线连接。支架以初始角速度绕AB段匀速转动，此时细线与竖直方向夹角为37°，两小球在支架上不滑动；现缓慢增大角速度至足够大，此后又缓慢减小至，，在此过程中小球a由静止缓慢上升至最高点后缓慢下滑。小球a与AB段间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。支架转动角速度从变化到过程中，求： （1）初始时刻，细线中的张力大小； （2）小球a上升的高度； （3）细线与竖直方向夹角的最大值（用三角函数表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始时，小球b做匀速圆周运动，半径 水平方向，细线拉力的水平分量提供向心力 解得 【小问2详解】 设角速度缓慢减小至时，细线与竖直方向夹角为，研究小球b，水平方向，细线拉力的水平分量提供向心力 研究小球a，水平方向平衡 竖直方向平衡 解得 小球a上升的高度为 【小问3详解】 细线与竖直方向夹角的最大值为，研究小球a，水平方向平衡 竖直方向平衡 联立可得 当取最大值时，角速度足够大，细线的拉力T足够大，所以上式可近似为 解得 18. 如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时，若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，可认为货物运动轨迹经过收集箱上边沿时货物能落入收集箱，重力加速度。 （1）求货物到达圆弧最低点时的速度大小以及圆弧的半径； （2）要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【详解】（1）货物在圆弧最低点时，圆弧对货物的弹力和货物重力的合力提供向心力， 有 传送带静止时，货物在传送带上做匀减速运动，有 由牛顿第二定律得 联立解得， （2）货物恰好经过收集箱左侧壁顶端时，抛出速度最小，设为 则有 解得， 传送带的最小速度为 货物恰好经过收集箱右侧壁顶端时，抛出速度设为，有 解得 设货物在传送带上从匀加速到离开传送带时的速度为，有 解得 ，故货物在传送带上先加速后匀速，传送带的最大速度为 故传送带的速度满足时，货物都能落入收集箱内。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $